Кабельные среды передачи данных

Обеспечивающие: информатика, математика, вычислительная техника и МП, системы программирования.

Обеспечиваемые:

Методическое обеспечение и оборудование:

Методическая разработка к занятию.

Учебный план.

Учебная программа

Рабочая программа.

Инструктаж по технике безопасности.

 

Технические средства обучения: персональный компьютер, проектор

Обеспечение рабочих мест:

Рабочие тетради

Компьютерный класс

Проектор, экран

Вопросы для повторения:

1. Перечислите этапы работы метода множественного (коллективного) доступа с обнаружением несущей и избежанием коллизий.

2. В чём заключается метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизии?

3. Что такое коллизия? Какие существует подходы для организации множественного доступа?

4. Поясните построение и принцип работы топологий Звезда–шина (star-bus) и «звезда-кольцо».

5. В чём особенности топологии «Кольцо»?

6. Дайте определение активным концентраторам, пассивным концентраторам. Какие концентраторы называют гибридными?

7. В чём недостатки Топология типа «звезда»?

8. Топология «звезда» в чём достоинства?

9. Объясните работу топологии типа «шина».

10. Объясните понятие термина «топология сети», на что влияет выбор той или иной топологии?

План лекции

Классификация по типу среды передачи

Кабельные среды передачи данных

1.2 Витая пара.

Коаксиальный кабель.

1.4 Оптический кабель.

Беспроводные среды передачи данных

Классификация МКТ сетей

Локальная сеть

Территориально-распределенная сеть

Сетевые технологии

Технология Клиент-сервер.

Классификация по типу среды передачи

1) проводные сети, то есть сети, каналы связи которых построены с использованием медных или оптических кабелей;

2) беспроводные сети, то есть сети, в которых для связи используются беспроводные каналы связи, например, радио, СВЧ, инфракрасные или лазерные каналы.

Кабельные среды передачи данных

Кабельные среды передачи данных обеспечивают передачу сигнала по строго определенному пути. Наиболее широко используемые в настоящее время кабельные среды передачи данных представлены кабелями следующих типов: витая пара, коаксиальный кабель и оптический кабель.

1.2 Витая пара.

Этот кабель состоит из двух или более медных проводников, защищенных пластиковой изоляцией и свитых между собой (рис. 1). Свитые проводники снаружи защищаются еще одним слоем изоляции. Свивание проводников уменьшает искажение полезного сигнала, связанное с передачей электрического тока по проводнику. С точки зрения физики процесс такого искажения называется интерференцией сигналов.

В настоящее время существует несколько вариаций кабелей типа «витая пара»: экранированная витая пара и неэкранированная витая пара. При производстве экранированной витой пары свитые между собой проводники снаружи окружаются дополнительной металлической оболочкой - экраном. Эта дополнительная оболочка обеспечивает защиту полезного сигнала, передающегося по витой паре от внешних электромагнитных помех. Неэкранированная витая пара не имеет дополнительного внешнего металлического экрана. Для соединения кабелей на основе неэкранированной витой пары используются разъемы RJ-45. Внешне они очень похожи на разъемы, используемые для подключения телефонного кабеля.

 

Рис.1 Разъем для соединения кабелей: витая пара.

Коаксиальный кабель.

Этот кабель представляет собой медный проводник, по которому передается полезный сигнал. Проводник окружен изоляцией, поверх которой укладывается медная фольга или сетка, представляющая собой экран, защищающий центральный сигнальный провод от внешних электромагнитных помех. Благодаря использованию такой конструкции экран обеспечивает высокую степень защиты полезного сигнала от внешних помех, что позволяет без существенных потерь осуществлять передачу сигнала на достаточно большие расстояния. Существующие коаксиальные кабели подразделяют на два типа: тонкий и толстый.

Тонкий коаксиальный кабель внешне очень похож на современные кабели, используемые для подключения телевизионных антенн. Такой кабель не настолько гибок и удобен при монтаже, как неэкранированная витая пара, но тоже достаточно часто используется для построения локальных сетей. Разъемы, используемые для подключения тонкого коаксиального кабеля, называются ВМС-разъемами.

Толстый коаксиальный кабель очень похож на тонкий, но только он большего диаметра. Увеличение диаметра кабеля позволяет обеспечить его большую помехоустойчивость и соответственно гарантирует возможность передачи полезного сигнала на большие расстояния, чем тонкий коаксиальный кабель. Из-за более сложного процесса монтажа толстого кабеля (плохо гнется и требует специализированных разъемов) он распространен гораздо меньше.

Изображние 2. Разъем для соединения кабелей: коаксиальный кабель: 1 - центральный провод; 2 - изолятор; 3 - экран;4 - внешний изолятор и защитная оболочка.

1.4 Оптический кабель.

Он используется для передачи сигнала в виде световых импульсов. Оптический кабель обеспечивает очень низкие потери полезного сигнала и за счет этого позволяет передавать данные на очень большие расстояния (в настоящее время до нескольких десятков километров). В дополнение к этому благодаря использованию света в качестве сигнала обеспечивается полная защищенность от внешних электромагнитных помех. На рис. 8 представлена конструкция оптического кабеля ОК-М.

В качестве проводника в таких кабелях используется стеклянное или пластиковое волокно, защищенное снаружи изоляцией для обеспечения физической сохранности. Оптическое волокно является относительно дорогой средой передачи (по сравнению с витой парой и коаксиальным кабелем), но в настоящее время активно используется для построения высокоскоростных и протяженных линий связи.

Изображение 3. Конструкция оптического кабеля ОК-М: 1 - оптическое волокно; 2,4- заполнитель; 3 - центральный силовой элемент (стальной трос); 5 - защитная оболочка.